受《三国演义》的影响，今天的许多史学家也大都认为，华佗不仅医术高明，而且医德高尚，时刻心系天下百姓的疾苦，不肯服侍拳贵，专门为曹操一个人看病，于是借口妻子病重离开了曹操，曹操屡次催他回来他都不肯，最后曹操一怒之下把他给杀了。
曹操为何要杀掉华佗呢？《三国演义》对此的解释可谓深入人心。在该书的第七十八回中，罗贯中详细地描写了曹操杀华佗的经过。曹操为造建始殿，亲自挥剑砍伐跃龙祠前的梨树，得罪了梨树之神，当晚做了个噩梦，惊醒之后便得了头痛顽症，遍求良医，均不见效。
后来，华歆向曹操举荐了华佗，曹操立马差人星夜将华佗请来为他看病。华佗认为曹操头痛是因中风引起的，病根在脑袋中，不是服点汤药就能治好的，需要先饮“麻肺汤”(按：也就是人们所熟知的“麻沸散”，是华佗发明的一种麻醉剂)，然后用利斧砍开脑袋，取出“风涎”，才可能去掉病根。多疑的曹操以为华佗是要借机杀他，为关羽报仇，于是命令左右将华佗收监拷问，致使一代神医屈死在狱中，而华佗所著的《青囊书》也因此失传。
曹操请华佗为他治疗“头风”顽症，华佗用针扎胭俞穴位，手到病除，效果很好，后来，随着正务和军务的日益繁忙，曹操的“头风”病加重了，于是，他想让华佗专门为他治疗“头风”病。华佗说：你的病在短期内很难彻底治好，即使长期治疗，也只能苟延岁月。曹操的病果真那么严重了吗？曹操后来说，“华佗能治好这病，他为我治病，想借此抬高自己的身价。这说明曹操当时是明白华佗的言外之意的。不过他并没有立即满足华佗的要求。于是，华佗便以收到家书，想回家小住几天为借口，请假回家，到家后又托辞妻子有病，一直不回，对曹操进行再度要挟。曹操依照汉律，以“欺骗罪”和“不从征召罪”判处华佗死刑，华佗服罪伏诛。
所谓“方士”(术士)，指的是那些讲求神仙方术的人。据张华的《博物志》说，曹操好养性法，亦解方药，招引方术之士，有庐江人左慈、谯郡人华佗、甘陵人甘始、阳城人郤俭等无不毕至。此类人物各怀绝技，如华佗善方药，左慈善房术，郤俭能辟谷，甘始能行气导引……《三国演义》中的“左慈掷杯戏曹操”，说穿了就是高超的魔术表演；至于华佗为人割瘤，瘤中飞出黄雀的描写，似也有魔术之嫌。曹操喜与此类人物交游，甚至将他们召至魏国都城供养起来，其意图固然是谋求养生方术，但内心里更深层的考虑，却是担心这些方士在民间传播歪道邪说，引致社会动乱。这是基于汉末太平道黄巾起义的教训所采取的一种控制措施罢了。华佗想挣脱这种控制，回归草野江湖，过逍遥自在的生活，曹操当然是不会允许的。
说到这里，我感到华佗的内心世界好像充满了矛盾。他想挣脱控制，但对曹操仍抱有幻想和期待，一次次的“续假”，也许就是这幻想和期待的过程。在这个过程中，他表现得相当“幼稚”，同时也显示出了性格上的软弱。事实证明，他对自己“定为”不准，对曹操看得不透，对面临的凶险估计不足，因而缺乏积极有效的预防措施。当酷刑加身的时候，他很快就承认了自己的罪过，这似乎缺少一点“可杀而不可辱”的士人风骨。死到临头才想到将平生呕心沥血所撰的医学专著传授于人(甚至都顾不得考虑那人是不是做医生的材料)，就尤其令我们嗟叹和唏嘘了。
不管怎么说，华佗的被杀，无论对他本人，还是对曹操对社会，甚至对后世都是一场悲剧。据史带领载，华佗死后不久，曹操在头疼的时候便隐隐有了悔意。后来其爱子曹冲病危，曹操痛彻心肺地叹道：“吾悔杀华佗，令此儿强死也!”话颇自私，却是真意。曹冲原本是曹操选定的接班人，因得不到神医华佗的救治而夭亡，这无疑是曹魏家族的巨大损失。
《三国志》又载：“佗恃能厌事，犹不上道。太祖大怒，使人往检：若妻信病，赐小豆四十斛（一斛相当今三十二斤），宽假限日；若其虚诈，便收送之。于是传付许狱，考验首服。遂考救刷。”（死于狱中曰：“考竟”或“监毙”）。
南朝宋人范晔参阅三国·吴、晋等近二十种史书，《后汉书》作基础，考订真伪、删繁就简，整齐文字，自成独家《后汉书》（与《史记》、《汉书》、《三国志》并称为：前四史）。《后汉书》记载：“（华佗）为人性恶，难得意，且耻以医见业，又去家思归，‘乃就操求还取方’（到曹操处要回前时给他所开的处方……（华佗此为，极为曹操忿恨！）因托妻疾，数期不反。操累书呼之，又敕郡县（市）（以朝廷的名义令郡县（市））发遣，佗恃能厌事，犹不肯至。操大怒，使人廉之……”